反应在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
该反应的ΔH___________ 0(填“>”“<”或“=”)。反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是___________ 。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是___________ 。
②某温度下,H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡:(即图中过程2),其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法不正确的是___________
A.图中过程2的ΔH>0
B.Pd膜对气体分子的透过具有选择性
C.加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D.N2吹扫有助于H2分子脱离Pd膜
③同温同压下,将等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器反应,测得CO的平衡转化率为50%;若换成Pd膜反应器,CO的平衡转化率为80%,则相同时间内,出口a和出口b中H2的物质的量比为___________ 。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 |
平衡常数 | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.59 |
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是
②某温度下,H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡:(即图中过程2),其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法不正确的是
A.图中过程2的ΔH>0
B.Pd膜对气体分子的透过具有选择性
C.加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D.N2吹扫有助于H2分子脱离Pd膜
③同温同压下,将等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器反应,测得CO的平衡转化率为50%;若换成Pd膜反应器,CO的平衡转化率为80%,则相同时间内,出口a和出口b中H2的物质的量比为
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浙江省义乌五校2023-2024学年高三上学期10月联考化学试题安徽省淮北市第一中学2023-2024学年高二下学期寒假自主学习质量评估化学试题(已下线)专题10 化学反应原理综合题(浙江专用)-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(浙江专用)
更新时间:2023-10-12 14:50:02
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(0.4)
【推荐1】和生成的反应为在催化剂作用下的反应历程如下(表示吸附态):
化学吸附:;
表面反应:;;
脱附:
其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)有利于提高合成氨平衡产率的条件有_______________ (填字母)。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)为各组分的平衡分压,如,p为平衡总压,为平衡系统中氨气的物质的量分数,起始物质的量之比是,反应在恒定温度和总压强p(单位是)下进行,的平衡产率是w,用分压代替物质的浓度计算平衡常数为,_______________ 。
化学吸附:;
表面反应:;;
脱附:
其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)有利于提高合成氨平衡产率的条件有
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)为各组分的平衡分压,如,p为平衡总压,为平衡系统中氨气的物质的量分数,起始物质的量之比是,反应在恒定温度和总压强p(单位是)下进行,的平衡产率是w,用分压代替物质的浓度计算平衡常数为,
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(0.4)
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【推荐2】I. 工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ•mol-1
将6mol CO2和8mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)b点正反应速率___________ (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中所示(虚线)。曲线I对应的实验条件改变是______________ , 体积不变再充入3mol CO2和4mol H2,达到新的平衡时,CH3OH (g)的体积分数 ___________ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)若将1mol CO2和3mol H2充入该容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,假设温度不变, 则容器内的压强与起始压强之比为_________________ (用a表示)。
Ⅱ. 工业上还可在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
(4)在一定温度下,若将4amol H2和2amol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为_____________ 。若此时再向该容器中投入amol CO、2amol H2和amol CH3OH,判断平衡移动的方向是__________ (“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ•mol-1
将6mol CO2和8mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)b点正反应速率
(2)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中所示(虚线)。曲线I对应的实验条件改变是
(3)若将1mol CO2和3mol H2充入该容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,假设温度不变, 则容器内的压强与起始压强之比为
Ⅱ. 工业上还可在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
(4)在一定温度下,若将4amol H2和2amol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为
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解题方法
【推荐3】雾霾严重影响人们的生活,雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。
(1)可以通过活性炭处理汽车尾气,原理为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH<0。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__ 。
(2)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,原理为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。若在容积为10L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molNO2、0.2molO3,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①实验a从开始至平衡时的反应速率v(O3)=___ ;实验c中NO2的平衡转化率为__ 。
②与实验a相比,其他两组实验改变的条件分别是b__ ,c__ 。
③M点的逆反应速率v(逆)__ (填“>”“<”或“=”)N点的正反应速率v(正)。
(1)可以通过活性炭处理汽车尾气,原理为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH<0。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是
A.2v正(NO)=v逆(CO2) |
B.在恒温、恒容的容器中,混合气体的压强保持不变 |
C.在绝热、恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化 |
D.在恒温、恒压的容器中,混合气体的密度保持不变 |
①实验a从开始至平衡时的反应速率v(O3)=
②与实验a相比,其他两组实验改变的条件分别是b
③M点的逆反应速率v(逆)
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(0.4)
【推荐1】向容积为2 L的密闭容器中加入足量活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),△H<0,NO和N2的物质的量变化如下表所示。
请回答下列问题:
(1) 0—5 min内,以CO2表示的该反应速率v(CO2)=____ ,该条件下的平衡常数K=____ 。
(2) 第15 min后,温度调整到T2,数据变化如上表所示,则T1___ T2(填“>”、“<”或“=” )。
(3)若30 min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol,则该可逆反应最终达平衡时NO的转化率α=_______ 。
物质的量/mol | T1/℃ | T2/℃ | |||||
0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min | 30 min | |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.75 | 0.80 | 0.80 |
请回答下列问题:
(1) 0—5 min内,以CO2表示的该反应速率v(CO2)=
(2) 第15 min后,温度调整到T2,数据变化如上表所示,则T1
(3)若30 min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol,则该可逆反应最终达平衡时NO的转化率α=
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【推荐2】I .合成氨工业在现代农业、国防工业中,有着重要的地位
已知:N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ·mol-1
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)____________ 。
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,但可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量—定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)对于合成氨反应而言,如图有关图象一定正确的是(选填序号)______________ 。
II.向2L的密闭容器中充入7.6molNO和3.8mol O2,发生如下反应:
①2NO(g) + O2(g) =2NO2(g) ②2NO2(g) ==N2O4(g)
测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃。
(1)计算前5min N2O4反应的平均速率为________________________ 。
(2)计算T1℃时反应②的化学平衡常数为_______________________ 。
(3)若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4,判断T1℃时反应②进行的方向_____ (正向、逆向、不移动),并计算达到平衡时N2O4的物质的量为_____ mol。
已知:N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ·mol-1
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,但可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量—定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)对于合成氨反应而言,如图有关图象一定正确的是(选填序号)
II.向2L的密闭容器中充入7.6molNO和3.8mol O2,发生如下反应:
①2NO(g) + O2(g) =2NO2(g) ②2NO2(g) ==N2O4(g)
测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃。
(1)计算前5min N2O4反应的平均速率为
(2)计算T1℃时反应②的化学平衡常数为
(3)若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4,判断T1℃时反应②进行的方向
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解题方法
【推荐3】如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________________ 。下图是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为____________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)500℃该反应的平衡常数为______ (保留两位小数),若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)______ v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)下列措施能使 增大的是______ 。
A.升高温度 B.在原容器中充入1molHe
C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积,增大压强
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
(2)500℃该反应的平衡常数为
(3)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)
(4)下列措施能使 增大的是
A.升高温度 B.在原容器中充入1molHe
C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积,增大压强
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【推荐1】(1)300℃时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH=Q,2 min末时达到平衡,生成0.8 mol D。300℃时,该反应的平衡常数表达式为K=_____________________ ;已知K300℃<K350℃,则ΔH__________ 0(填“>”或“<”)。在2 min末时,B的平衡浓度为________ mol·L-1,D的平均反应速率为________ mol·L-1min-1。若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H< 0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是____________ ;bc过程中改变的条件可能是_______________________
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H< 0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是
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解题方法
【推荐2】一定温度下,向容积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CH3Cl(g)和1 mol H2O(g),体系内同时存在下列两个平衡:
反应①:CH3Cl(g)+H2O(g)CH3OH(g)+HCl(g) K1
反应②:2CH3OH(g)(CH3)2O(g)+H2O(g) K2
反应t min后体系达到平衡,此时(CH3)2O(g)的物质的量为9×10-3mol,CH3Cl(g)的平衡转化率为4.8%,回答下列问题:
(1)0~t min内,CH3Cl(g)的反应速率为___________ 。
(2)反应达到平衡时,CH3OH(g)的物质的量为___________ 。
(3)计算反应②的平衡常数K2=___________ 。
(4)当反应到达平衡时,再向体系内通入一定量的CH3OH(g),下列说法正确的是________ (填字母)。
A.反应①的平衡逆向移动,反应②的平衡不发生移动
B.平衡时反应①、反应②的反应速率都增大
C.K1增大,K2减小
反应①:CH3Cl(g)+H2O(g)CH3OH(g)+HCl(g) K1
反应②:2CH3OH(g)(CH3)2O(g)+H2O(g) K2
反应t min后体系达到平衡,此时(CH3)2O(g)的物质的量为9×10-3mol,CH3Cl(g)的平衡转化率为4.8%,回答下列问题:
(1)0~t min内,CH3Cl(g)的反应速率为
(2)反应达到平衡时,CH3OH(g)的物质的量为
(3)计算反应②的平衡常数K2=
(4)当反应到达平衡时,再向体系内通入一定量的CH3OH(g),下列说法正确的是
A.反应①的平衡逆向移动,反应②的平衡不发生移动
B.平衡时反应①、反应②的反应速率都增大
C.K1增大,K2减小
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解题方法
【推荐3】甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料,工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
(1)在恒容密闭容器中发生反应②,达到平衡后升高温度,下列说法正确的是_______ 。
a.平衡正向移动 b.混合气体的平均相对分子质量增大 c.CO2的转化率增大
(2)K1、K2、K3的关系是:K3=_______ 。
(3)500℃时测得反应在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2,则此时V正____ V逆(填“>”“=”“<”)。
(4)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示,若开始加入2 mol/L H2和1 mol/L CO,则B点时化学平衡常数为___________ 。
(5)相同温度下,在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中,投入H2和CO2,发生反应②,起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡,平衡时c(H2O)=0.05 mol/L,甲中CO2的转化率为_______ ,乙中CO2的转化率____ 甲。(填“大 于”、“等 于”或“小于”)
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)在恒容密闭容器中发生反应②,达到平衡后升高温度,下列说法正确的是
a.平衡正向移动 b.混合气体的平均相对分子质量增大 c.CO2的转化率增大
(2)K1、K2、K3的关系是:K3=
(3)500℃时测得反应在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2,则此时V正
(4)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示,若开始加入2 mol/L H2和1 mol/L CO,则B点时化学平衡常数为
(5)相同温度下,在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中,投入H2和CO2,发生反应②,起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡,平衡时c(H2O)=0.05 mol/L,甲中CO2的转化率为
起始浓度 | 甲 | 乙 |
c(H2)/mol/L | 0.10 | 0.20 |
c(CO2)/mol/L | 0.10 | 0.20 |
您最近一年使用:0次